2021年12月14日,2020—2021年度中國建設工程魯班獎獲獎名單揭曉,在中俄兩國領(lǐng)導人共同見(jiàn)證下，兩國教育部簽署的中俄第一所合作大學(xué)——深圳北理莫斯科大學(xué)項目名列榜單。
深圳北理莫斯科大學(xué)這所將中式建筑與哥特式建筑風(fēng)格完美融合的校園是中建一局華北公司項目團隊用“5.5精品工程生產(chǎn)線(xiàn)”,用“中國品質(zhì)”精心建造的中俄文化交流的代表作品。
“積木”如何拼出“北莫之星”？
深圳北理莫斯科大學(xué)校園總建筑面積近29萬(wàn)平方米，其主樓遠觀(guān)為典型的哥特式建筑造型，施工工藝復雜。項目在建設過(guò)程中，榮獲了多項科技質(zhì)量成果。大學(xué)校園的塔尖——“北莫之星”建造技術(shù)榮獲3 項國家實(shí)用新型專(zhuān)利， “類(lèi)哥特式鋼結構尖塔安裝施工技術(shù)”被鑒定為國內領(lǐng)先水平。
“北莫之星”是校園的最高點(diǎn)，它與俄羅斯莫斯科國立羅蒙諾索夫大學(xué)校園內的另一顆“星星”遙相呼應，被稱(chēng)為“雙子座”。鋼結構塔尖位于主樓中心位置，外形為塔狀，塔身高達56.95米，頂部鑲嵌“北莫之星”，造型為約5米寬的五角星，單個(gè)構件吊重最大達6.8噸，塔尖距離地面156.4米，安裝場(chǎng)地狹小，最寬位置施工區域直徑不足10米，安裝難度極大、安全風(fēng)險高，屬于超高超重鋼結構塔尖吊裝。
項目多次論證，借助BIM技術(shù)優(yōu)化鋼結構方案，模擬鋼結構安裝全過(guò)程。通過(guò)深化設計分析，項目將塔尖鋼結構進(jìn)行模塊化分解，就像拼積木一樣，將各分解模塊合理進(jìn)行構件拆分后，進(jìn)行工廠(chǎng)加工、地面預拼裝。
通過(guò)塔式起重機及汽車(chē)吊協(xié)同作業(yè)，將各個(gè)拼裝模塊調整為地面直立狀態(tài)，并進(jìn)行拼裝式操作平臺及其他附屬構件的施工，最終通過(guò)塔式起重機運輸至指定標高，進(jìn)行模塊安裝。項目還研發(fā)了多邊形拼裝式操作平臺，有效解決了作業(yè)面狹小難題。最終，原計劃30天的塔尖安裝時(shí)間縮短至13天，且一次安裝成功,安裝精度滿(mǎn)足設計及規范要求。
綠色建造如何助力“雙碳減排”？
環(huán)形外廊、空中連廊、兩層通高的閱覽大廳、玻璃幕墻、修長(cháng)尖塔、哥特式建筑、中式園林……這都是學(xué)校的景點(diǎn)。
除了運用最新科技為深圳北理莫斯科大學(xué)提供最優(yōu)質(zhì)的建筑硬件，項目結合基地自身及周邊自然環(huán)境，順應地形、環(huán)境景觀(guān)之“勢”形成基本規則布局，同時(shí)將現代建造技術(shù)運用到綠色施工中，推進(jìn)建筑節能、降低建筑使用過(guò)程中的能源消耗、提高能源利用效率，助力“碳達峰、碳中和”雙碳目標的實(shí)現。比如，項目通過(guò)3D掃描技術(shù)的深度應用、優(yōu)化設計實(shí)現了土方零外運，項目路燈全部采用風(fēng)能太陽(yáng)能進(jìn)行互補發(fā)電，具備光能發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電兩者的優(yōu)勢，既節能減排，又綠色環(huán)保。
“建造過(guò)程中，項目在路旁設立了LED顯示屏，上方的各種傳感器，就像人的耳朵和鼻子，‘聽(tīng)’得到噪音，‘聞’得到粉塵，可實(shí)時(shí)監測各處的噪聲、揚塵、溫度等信息。”項目經(jīng)理應博說(shuō)道，“在后期市政管網(wǎng)與前期市政管網(wǎng)進(jìn)行對接時(shí)，利用MR技術(shù)，實(shí)景表現前期市政隱蔽工程模型，結合智能放線(xiàn)機器人，實(shí)現精確放線(xiàn)，避免開(kāi)挖時(shí)對已完工程造成破壞，進(jìn)一步擴大永臨結合的優(yōu)勢，也大大提高了雨水的排放回收能力，并為施工現場(chǎng)提供了高規格的綠化、硬化及配套設施，大大節約臨建資源投入，減少建筑垃圾產(chǎn)生。”
設計師“海綿城市”的建設理念運用到學(xué)校的設計當中。項目部用通過(guò)現代技術(shù)，優(yōu)質(zhì)實(shí)現了設計師的藍圖。項目將收集的生活用水、雨水通過(guò)第一道凈化后排入人工生態(tài)湖，借助湖中生態(tài)化魚(yú)貝植物進(jìn)行第二道凈化，凈化后的湖水用于校園綠植澆灌，實(shí)現了雨水回收利用率100%。
智慧建造如何讓挖掘機“看圖識路”？
“學(xué)校的師生在食堂二樓可以一邊就餐，一邊欣賞不遠處的園林與毗鄰的湖色。”項目總工程師孫健介紹，校園1萬(wàn)平方米人工湖湖岸線(xiàn)復雜，坡面形式多樣，工期緊張，施工時(shí)間處于雨季，采用傳統施工方法測量工作量大，施工難度高。項目部將人工湖三維設計基準模型、互聯(lián)工地基準站、坡度控制系統等技術(shù)手段相結合，形成一套直觀(guān)可視的智能土方開(kāi)挖數字化系統，就像是挖掘機長(cháng)了“眼睛”能“看路”，保證人工湖高精度開(kāi)挖。
智能土方開(kāi)挖數字化系統運行時(shí)，互聯(lián)工地基準站實(shí)時(shí)向挖掘機上的接收機發(fā)送信號，安裝在挖掘機上的全球衛星導航系統接收機和無(wú)線(xiàn)電接收器，接收衛星信號和基站發(fā)送的信號進(jìn)行實(shí)時(shí)厘米級定位;系統經(jīng)過(guò)讀取安裝在挖掘機上的各種坡度傳感器，解算校準過(guò)的主要樞軸尺寸，獲得鏟斗實(shí)時(shí)、精確的三維位置信息。系統通過(guò)比較數字化三維設計基準模型與當前鏟斗所處位置信息，以機器模擬圖形、數值和聲音信號等多種方式指示實(shí)際鏟斗與目標工作面的相對位置，操作工人根據控制箱中顯示數值精確施工。
智能土方開(kāi)挖數字化技術(shù)以無(wú)需測量人員測量，減少人機混合的作業(yè)時(shí)間，提高機械工作效率，以及在視力不及的盲區(例如水下)，鏟斗也具備精確完成坡度、高程控制等優(yōu)勢，且在雨季等不利施工條件下也能精確完成坡度、高程的控制，成功縮短施工工期。
深圳北理莫斯科大學(xué)建成意義重大,學(xué)校以建設獨具特色的世界一流國際化綜合性研究型大學(xué)為目標,承載著(zhù)國家“一帶一路”人才培養的光榮使命,致力于開(kāi)展精英教育以及高水平的研究和創(chuàng )新活動(dòng),為中俄戰略合作與區域經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展培養高質(zhì)量的創(chuàng )新人才提供高水平的學(xué)術(shù)成果。
深圳北理莫斯科大學(xué)項目在施工過(guò)程中，總結形成創(chuàng )新技術(shù)5項，實(shí)用新型專(zhuān)利5項，省部級工法1項，技術(shù)論文5篇，BIM技術(shù)在該工程中得到了廣泛應用;累計開(kāi)展QC活動(dòng)10項，獲得國家級QC成果3項，省部級QC成果4項，有效解決了施工難題，確保施工質(zhì)量，先后獲得廣東省優(yōu)秀工程勘察設計一等獎、廣東省建設工程優(yōu)質(zhì)獎、中國建筑工程裝飾獎、“中建杯”優(yōu)質(zhì)工程金質(zhì)獎等20項省部級以上獎項。(賈艷雙)
